2021-2022年黑龍江省哈爾濱市第三中學(xué)高二（下）期末物理試題（解析版）

1、 哈三中2021-2022 學(xué)年度下學(xué)期高二學(xué)年期末考試物理試卷一、選擇題（本題共14小題，每小題4分，共56分。在每小題給出的四個選項中，19小題只有一個選項正確，其余小題有多個選項正確。全部選對的得4分，選不全的得2分，有選錯或不答的不得分）1. 以下說法正確的是（）A. 愛因斯坦提出能量子的概念B. J.J.湯姆孫認(rèn)為陰極射線是電磁波C. 康普頓效應(yīng)說明光子不僅具有能量還具有動量D. 普朗克用能級圖解釋了氫原子光譜的實驗規(guī)律【答案】C【解析】【詳解】A普朗克解釋黑體輻射時首先提出能量子概念，故A錯誤；BJ.J.湯姆孫認(rèn)為陰極射線是電子流，故B錯誤；C康普頓效應(yīng)第一次從實驗上證實了愛因斯坦

2、提出的關(guān)于光子具有動量的假設(shè)，光子和電子、質(zhì)子這樣的實物粒子一樣，不僅具有能量，也具有動量，故C正確；D玻爾用能級圖解釋了氫原子光譜的實驗規(guī)律，故D錯誤。故選C。2. 下列說法正確的是（）A. 電子的發(fā)現(xiàn)說明了原子核內(nèi)部還有復(fù)雜結(jié)構(gòu)B. 盧瑟福根據(jù)粒子散射實驗提出了原子的核式結(jié)構(gòu)C. 密立根用摩擦起電的實驗發(fā)現(xiàn)了電子D. 在可見光中，紅光的能量子最強【答案】B【解析】【詳解】A電子的發(fā)現(xiàn)，說明了原子不是組成物質(zhì)的最小粒子，說明原子有一定的結(jié)構(gòu)，A錯誤；B盧瑟福根據(jù)粒子散射實驗提出了原子的核式結(jié)構(gòu)，B正確；C湯姆孫根據(jù)陰極射線在電場和磁場中的偏轉(zhuǎn)情況斷定陰極射線本質(zhì)上是帶負(fù)電的電子流，并求出了比

3、荷，從而發(fā)現(xiàn)了電子，C錯誤；D由光子的能量公式可知，在可見光中，紅光的頻率最小，紅光能量子最弱，D錯誤。故選B。3. 關(guān)于振動和波，下列說法正確的是（）A. 有機械波必有振動B. 縱波中，質(zhì)點的振動方向與波的傳播方向垂直C. 縱波中，波水平向右傳播，各個質(zhì)點一定上下振動D. 波源停止振動時，介質(zhì)中的波動立即停止【答案】A【解析】【詳解】A產(chǎn)生機械波的條件是有振動的波源和傳播機械波的介質(zhì)，故有機械波必有振動，A正確；BC縱波中，質(zhì)點的振動方向與波的傳播方向平行，BC錯誤；D波源停止振動時，介質(zhì)中的波仍繼續(xù)向遠(yuǎn)處傳播直到振動的能量完全損失為止，D錯誤。故選A。4. 1956 年吳健雄用半衰期為5.

4、27年的空放射源對李政道和楊振寧提出的在弱相互作用中宇稱不守恒進(jìn)行實驗驗證。的衰變方程式為+ +（其中是反中微子，它的電荷為零，質(zhì)量可認(rèn)為等于零）。下列說法正確的是（）A. 此核反應(yīng)為衰變B. 增大壓強可使的半衰期變?yōu)?0.54年C. 的核子數(shù)為60，核電荷數(shù)為28D. 衰變能釋放出，說明其原子核內(nèi)有【答案】C【解析】【詳解】A此核反應(yīng)放出電子，為衰變，選項A錯誤；B外部條件不能改變放射性元素的半衰期，選項B錯誤；C根據(jù)核反應(yīng)的質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒可知，的核子數(shù)為60，核電荷數(shù)為28，選項C正確；D衰變釋放出是核內(nèi)的中子轉(zhuǎn)化為質(zhì)子時放出的電子，不能說明其原子核內(nèi)有，選項D錯誤。故選C。5. 某彈

5、簧振子做簡諧振動的位移時間圖像如圖所示，下列說法正確的是（）A. 振動圖像上A、B兩點，小球的速度相同B. 在t=0.1s和t=0.2s時，小球的加速度大小相等、方向相反C. 振動圖像上A、B兩點，小球的動量大小相等、方向相反D. 在t=0.2s和t=03s時，小球的動能相等【答案】C【解析】【詳解】AC位移時間圖像的斜率表示速度，所以A、B兩點，小球的速度大小相等，方向相反，所以球的動量大小相等、方向相反，故A錯誤，C正確；B在t=0.1s時，小球的加速度最大、方向沿x軸的負(fù)方向，t=0.2s時，加速度為零，故B錯誤；D在t=0.2s和t=0.3s時，小球速度不同，所以動能不相等，故D錯誤。

6、故選C。6. 關(guān)于熱力學(xué)定律，下列說法正確的是（）A. 石子從空中落下，最后靜止在地面上，說明能量消失了B. 熱機中燃?xì)獾膬?nèi)能不可能完全轉(zhuǎn)化為機械能且不產(chǎn)生其他影響C. 水電站將水的機械能轉(zhuǎn)化為電能的過程屬于能量耗散D. 不可能使熱量從低溫物體傳遞到高溫物體【答案】B【解析】【詳解】A石子從空中落下，最后靜止在地面上，機械能轉(zhuǎn)化為其他形式的能，而能量并沒有消失，選項A錯誤；B根據(jù)熱力學(xué)第二定律可知，熱機中燃?xì)獾膬?nèi)能不可能完全轉(zhuǎn)化為機械能且不產(chǎn)生其他影響，選項B正確；C能量耗散是從能量轉(zhuǎn)化的角度反映出自然界中的宏觀過程具有方向性，指能量的可利用率越來越低，水電站將水的機械能轉(zhuǎn)化為電能的過程不屬于

7、能量耗散，選項C錯誤；D根據(jù)熱力學(xué)第二定律，熱量可以從低溫物體傳遞到高溫物體，但要引起其他的變化，選項D錯誤。故選B。7. 為了交通安全，常在公路上設(shè)置如圖所示的減速帶，減速帶使路面稍微拱起以達(dá)到車輛減速的目的。一排等間距設(shè)置的減速帶，可有效降低車速，稱為洗衣板效應(yīng)。如果某路面上的減速帶的間距為2m，一輛固有頻率為2Hz的汽車勻速駛過這排減速帶，下列說法正確的是（）A. 汽車速度越小，顛簸得越厲害B. 汽車速度越大，顛簸得越厲害C. 當(dāng)汽車以4m/s的速度行駛時顛簸得最歷害D. 當(dāng)汽車以3m/s的速度行駛時顛簸得最厲害【答案】C【解析】【詳解】由可得當(dāng)汽車以4m/s速度行駛時，過減速帶的頻率與

8、汽車的固有頻率相同，發(fā)生共振，汽車顛簸得最厲害。故選C。8. 如圖所示，S點為振動源，其頻率為50Hz，所產(chǎn)生的橫波向右傳播，波速為20m/s，P、Q是波傳播途徑中的兩點，已知SP=4.5m，SQ=6m。 經(jīng)過足夠長時間后（此時P、Q已經(jīng)開始振動）當(dāng)S通過平衡位置向上運動時，則（）A. P在波谷，Q通過平衡位置向下運動B. P在波峰，Q通過平銜位置向上運動C. P在波谷，Q通過平衡位置向上運動D. P在波峰，Q通過平衡位置向下運動【答案】C【解析】【詳解】波的波長為則有則當(dāng)S通過平衡位置向上運動時，根據(jù)傳播方向與振動方向的關(guān)系可知P在波谷，Q通過平衡位置向上運動，故C正確，ABD錯誤。故選C。

9、9. 一列簡諧橫波在t=0時刻的波形圖如圖所示，介質(zhì)中x=2m處的質(zhì)點P沿y軸方向做簡諧運動的表達(dá)式為y=0.2sin10t，下列選項說法正確的是（）A. 波向右傳播B. t=0.5s時質(zhì)點P位于波谷處C. 波傳播的速度為10m/sD. Q質(zhì)點的振幅為0.2m【答案】D【解析】【詳解】A質(zhì)點P做簡諧運動的表達(dá)式則振動周期為則在質(zhì)點P的位移為即在正向最大位移處，由“上下坡法”可知該波向左傳播，A錯誤；Bt=0.5s時質(zhì)點的位移在平衡位置處，故B錯誤；C波傳播的速度為故C錯誤；D由圖可知，Q質(zhì)點的振幅為0.2m，故D正確。故選D。10. 如圖，一定質(zhì)量的理想氣體從狀態(tài)a（p0、V0、T0）經(jīng)熱力學(xué)

10、過程ab、bc、ca后又回到狀態(tài)a、對于ab、bc、ca三個過程，下列說法正確的是（）A. ab過程中，氣體始終放熱B. bc過程中，氣體的溫度先升高后降低C. ca過程中，氣體對外界做功D. ca過程中，氣體內(nèi)能減小【答案】BD【解析】【詳解】Aab過程氣體經(jīng)歷等壓變化，體積增大，氣體對外界做功，根據(jù)蓋呂薩克定律R是常數(shù)，可知氣體溫度升高，內(nèi)能增大，根據(jù)熱力學(xué)第一定律可知氣體始終吸熱，故A錯誤；Bbc過程中，氣體壓強與體積的乘積先增大后減小，根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程可知氣體的溫度先升高后降低，故B正確；CDca過程氣體經(jīng)歷等容變化，氣體對外界做功為零，而氣體壓強減小，根據(jù)查理定律可知氣體溫度降低

11、，所以內(nèi)能減小，故C錯誤，D正確。故選BD。11. 在光電效應(yīng)實驗中，某同學(xué)按如圖a方式連接電路，利用該裝置在不同實驗條件下得到了三條光電流I與A、K兩極之間電壓UAK的關(guān)系曲線（甲光、乙光、丙光）如圖b所示，則下列說法中正確的是A. 甲、乙兩光的光照強度相同B. 丙光照射陰極時，極板的逸出功最大C. 甲、乙、丙三光的頻率關(guān)系為D. 若把滑動變阻器的滑片P向右滑動，光電流不一定增大【答案】CD【解析】【詳解】A. 甲、乙兩光對應(yīng)的遏止電壓相同，兩光的頻率相同，頻率相同的情況下，飽和光電流大的光照強度大，則甲光的光照強度大，故A項不符合題意；B. 極板的逸出功是極板金屬的屬性，不變，故B項不符合

12、題意；C. 甲、乙兩光對應(yīng)的遏止電壓相同，小于丙光的遏止電壓，根據(jù)入射光的頻率越高，對應(yīng)的截止電壓Uc越大，所以甲光、乙光的頻率相等，小于丙光的頻率，故C項符合題意；D. 圖中光電管加的是正向電壓，如果已經(jīng)達(dá)到飽和光電流，把滑動變阻器的滑片P向右滑動，正向電壓增大，光電流不增大，故D項符合題意12. 2021年10月14日18時51分，我國在太原衛(wèi)星發(fā)射中心采用長征二號丁運載火箭，成功發(fā)射首顆太陽探測科學(xué)技術(shù)試驗衛(wèi)星“羲和號”。該星將實現(xiàn)國際首次太陽Ha波段光譜成像的空間探測，填補太陽爆發(fā)源區(qū)高質(zhì)量觀測數(shù)據(jù)的空白，提高我國在太陽物理領(lǐng)域的研究能力，對我國空間科學(xué)探測及衛(wèi)星技術(shù)的發(fā)展具有重要意義

13、。假設(shè)太陽中的核反應(yīng)為： +X，其中的質(zhì)量為m1，比結(jié)合能為E1，的質(zhì)量為m2，比結(jié)合能為E2，的質(zhì)量為m3，比結(jié)合能為E3，X的質(zhì)量為m4，比結(jié)合能為E4，下列說法正確的是（）A. X是中子B. X是質(zhì)子C. 該核反應(yīng)釋放的能量為E = 4E3- 3E2- 2E1D. 該核反應(yīng)的質(zhì)量虧損為m= m3 +m4-m1- m2【答案】AC【解析】【詳解】AB根據(jù)核反應(yīng)的質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒可知，X的質(zhì)量數(shù)為1，電荷數(shù)為0，是中子，故A正確，B錯誤；C根據(jù)結(jié)合能的概念可知，該核反應(yīng)釋放的能量為故C正確；D該核反應(yīng)的質(zhì)量虧損為故D錯誤故選AC。13. 圖示為幾種金屬的逸出功和氫原子能級圖。現(xiàn)有大量處于能

14、級的氫原子向低能級躍遷，結(jié)合圖表信息可知（）金屬鎢鈣鉀銣4.543202.252.13A. 銣的極限頻率小于鈣的極限頻率B. 氫原子躍遷時對外輻射連續(xù)光譜C. 氫原子輻射光子后，其繞核運動的電子動能減小D. 氫原子輻射的光有3種頻率能使鎢發(fā)生光電效應(yīng)【答案】AD【解析】【詳解】A根據(jù)由于銣的逸出功小于鈣的逸出功，所以銣的極限頻率小于鈣的極限頻率， A正確；B氫原子躍遷時對外輻射的不是連續(xù)光譜，是線狀譜，B錯誤； C氫原子輻射光子后，電子從高軌道躍遷到低軌道，電子的動能增大，原子的勢能減小，總能量減小， C錯誤；D大量處于能級的氫原子躍遷時輻射種的光，其中有可知氫原子輻射的光有3種頻率能使鎢發(fā)生

15、光電效應(yīng)，D正確；故選AD。14. 一列簡諧橫波在均勻介質(zhì)中沿x軸傳播，已知x=處質(zhì)點的振動方程為y=Asint， 則t=T時刻的波形圖可能是（）A. B. C. D. 【答案】AB【解析】【詳解】x=處質(zhì)點的振動方程為，則時刻x=處質(zhì)點偏離平衡位置的位移為零，AB正確，CD錯誤。故選AB。二、實驗題（共14分）15. 在“油膜法估測分子大小”的實驗中，實驗步驟如下：A.往淺盤里倒入適量的水，待水面穩(wěn)定后將適量的痱子粉均勻地撒在水面上；B.將玻璃板放在淺盤上，然后將油膜的形狀用彩筆描繪在玻璃板上；C.用注射器將事先配制好的油酸酒精溶液在適當(dāng)高度滴1滴在水面上，待油膜形狀穩(wěn)定；D將1mL的油酸溶

16、于酒精中制成1104mL的油酸酒精油液，用注射器將溶液一滴一滴的滴入量筒中，每滴入100滴，量筒內(nèi)的溶液增加1mL；最后，將玻璃板平放在坐標(biāo)紙上，計算出油膜的面積，從而估算出油酸分子直徑的大??；（1）上述步驟中，正確的順序是_ 。（填寫步驟前面的字母）（2）實驗中測得油酸分子直徑的數(shù)量級約為_。A.10-5m B.10-8m C.10-10m D.10-15m（3）實驗后，某小組發(fā)現(xiàn)所測得的分子直徑d明顯偏小，原因可能是_。A.水面上痱子粉撒得太厚，油膜沒有充分展開B.求每滴溶液體積時，1mL溶液的滴數(shù)計多了C.將滴入的油酸酒精溶液體積作為油酸體積進(jìn)行計算D.計算油膜面積時，舍去所有不足一格的

17、方格【答案】 . DACB . C . B【解析】【詳解】（1）1將1mL的油酸溶于酒精中制成1104mL的油酸酒精油液，用注射器將溶液一滴一滴的滴入量筒中，每滴入100滴，量筒內(nèi)的溶液增加1mL；然后往淺盤里倒入適量的水，待水面穩(wěn)定后將適量的痱子粉均勻地撒在水面上；用注射器將事先配制好的油酸酒精溶液在適當(dāng)高度滴1滴在水面上，待油膜形狀穩(wěn)定；將玻璃板放在淺盤上，然后將油膜的形狀用彩筆描繪在玻璃板上；最后，將玻璃板平放在坐標(biāo)紙上，計算出油膜的面積，從而估算出油酸分子直徑的大小，故正確的順序是DACB。（2）2油酸直徑數(shù)量級約為10-10m，故ABD錯誤，C正確。故選C。（3）3A水面上痱子粉撒得

18、太厚，油膜沒有充分展開，則面積測量值偏小，直徑測量值偏大，故A錯誤；B求每滴溶液體積時，1mL溶液的滴數(shù)計多了，每滴溶液的體積測量值偏小，則直徑測量值偏小，故B正確；C將滴入的油酸酒精溶液體積作為油酸體積進(jìn)行計算，則油酸溶液體積比實際油酸體積大，所以直徑的測量值偏大，故C錯誤；D計算油膜面積時，舍去所有不足一格的方格，則所用面積比實際面積小，直徑的測量值偏大，故D錯誤。故選B。16. 單擺測定重力加速度的實驗裝置如圖所示：（1）組裝單擺時，應(yīng)在下列器材中選用_（選填選項前的字母）A.長度為1.5m左右的彈性線 B.長度為1m左右的細(xì)線C.直徑為1.8cm的塑料球 D.直徑為1.8cm的鐵球（2

19、）如圖，用游標(biāo)卡尺測量擺球的直徑，游標(biāo)卡尺的讀數(shù)為_mm。（3）某同學(xué)測出懸點O到小球球心的距離L及單擺完成n次全振動所用的時間t，則重力加速度g =_。 （用L、 n、t表示）（4）另一組同學(xué)用多組實驗數(shù)據(jù)做出T2 - L圖像（T為單擺的周期，L為擺長），也可以求出重力加速度g，已知兩位同學(xué)做出的T2 - L圖線的示意圖如圖中的a、b所示，a、b都過原點，經(jīng)分析發(fā)現(xiàn)圖線b對應(yīng)的g值最接近當(dāng)?shù)刂亓铀俣鹊闹?。則圖線a對應(yīng)的g值_圖線b對應(yīng)的g值（填“大于”或“小于”），該同學(xué)經(jīng)過分析發(fā)現(xiàn)自己在測量單擺周期時出現(xiàn)失誤，其周期的測量值_（填“偏大”或“偏小”）【答案】 . BDDB . 15.5

20、. . 小于 . 偏大【解析】【詳解】（1）1AB單擺擺動過程中，擺長不變，所以選用1m左右的細(xì)線，故A錯誤，B正確；CD擺球質(zhì)量越大體積越小，空氣阻力造成的影響越小，所以選用直徑為1.8cm的鐵球，故C錯誤，D正確。故選BD；（2）2游標(biāo)卡尺的讀數(shù)為（3）3單擺的周期為聯(lián)立可得（4）4由單擺周期公式可得可知圖線的斜率斜率越大，g值越小，所以圖線a對應(yīng)的g值小于圖線b對應(yīng)的g值。5由可得g值偏小的原因可能是周期測量值偏大造成的。三、計算題（共30分。解答應(yīng)寫出必要的文字說明、方程式和重要演算步驟，只寫出最后答案的不給分。有數(shù)字計算的題，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位。）17. 如圖甲示，將一輕質(zhì)

21、彈簧一端固定，另一端懸掛一質(zhì)量m=0.3kg的小球并使之靜止?，F(xiàn)把小球向下拉3cm，然后由靜止釋放并開始計時，小球在豎直方向上做簡諧振動。已知彈簧的勁度系數(shù)k=300N/m，小球運動過程中彈簧始終在彈性限度內(nèi)；重力加速度g取10m/s2；不計空氣阻力。求：（1）簡諧振動的振幅A；（2）小球在平衡位置下方2cm處時的回復(fù)力大小?！敬鸢浮浚?）310-2m；（2）6N【解析】【詳解】（1）小球靜止時位置為平衡位置，把小球向下拉3cm，則偏離平衡位置的位移最大值為3cm，即振幅為（2）由恢復(fù)力大小的公式可得18. 激光技術(shù)已經(jīng)滲透到了我們生活中的方方面面，近日，中國首臺國產(chǎn)100千瓦級工業(yè)激光器亮相，引發(fā)全球關(guān)注。如圖所示是研究光電效應(yīng)的實驗電路，調(diào)節(jié)滑動變阻器觸頭c使光電管兩極電壓逐漸增大，直至靈敏電流計中電流恰好為零，此時電壓表示數(shù)稱為遏止電壓?，F(xiàn)分別用激光器產(chǎn)生的頻率為、的高純度激光照射陰極，測得遏制電壓分別為、，已